国内外城市地下空间标准现状与发展

2024-02-26刘昱玮卢成绪

地质与勘探 2024年1期

高昂，刘昱玮，卢成绪

（1.中国标准化研究院，北京 100191；2.中国科技产业化促进会，北京 100027）

0 引言

近年来，随着我国经济快速增长、城市规模也在迅速扩大，导致城市土地资源越来越紧张，城市空间容量供需矛盾日益突出（赵晋友和黄松，2013；李阔等，2023）。城市地下空间是城市规划区内地表以下的空间，是潜在而丰富的自然资源（曾国华和汤志立，2022），对其开发和利用可以有效缓解城市建筑用地紧张、交通拥堵等问题，显著提高城市土地利用率和城市运行效率、提升城市品质和品位，促进城市可持续发展（高岩，2014；曾灿军和陈卫忠，2018；武文婷，2023）。然而由于城市地下空间是一种不可再生的自然资源，开发风险高且利用难度大等原因（王江卡和张继宏，2018），地下空间在开发利用过程中，存在着规划不系统、建设品质不高（雷升祥等，2023）、安全风险防控能力不强（易荣和贾开国，2020）、标准体系尚未健全等问题（油新华等，2019），进而造成我国部分城市地下空间在规划、建设方面乱象丛生，不但不能发挥城市地下空间在城市发展中的作用，而且还为灾难的发生埋下隐患（彭芳乐等，2017）。为进一步促进我国城市地下空间建设快速发展，必须建立起有效的标准体系，这对推动城市地下空间开发和利用具有非常重要的作用（虎磊，2020）。因此本文从标准化的角度，梳理我国现行城市地下空间标准现状以及国际国外现行城市地下空间标准并分析存在的问题，提出完善我国城市地下空间标准体系的建议与对策。

1 城市地下空间发展概述

近年来，随着我国城市化快速发展，城市人口持续增长，城市地面空间资源受限，对城市的可持续发展形成制约。在这种背景下，开发利用城市地下空间是城市发展的未来趋势。我国建国初期的城市地下空间利用，主要目标是开展备战备荒工作（雷升祥等，2019），其功能和结构方面存在很多制约和限制。随着改革开放后的城市化进程加快，以城市地下轨道交通、城市综合管廊为主导的市政工程伴随着城市化进程实现了跨越式发展（黄强兵等，2019；易荣和贾开国，2020；曾国华和汤志立，2022），城市地下空间专用装备研究与制造实现了技术创新，并伴随“一带一路”战略走出国门，展现出良好的发展前景。我国城市地下空间的开发利用在城镇化发展的进程中，经历了由浅层利用到深层利用、从单一开发到大规模开发、从解决“城市病”问题到提升城市发展空间和核心竞争力等过程（赵光等，2023）。目前，我国城市地下空间建造呈现规模大、发展快的特点，这对于实现“双碳”目标，促进城市更新和破解“大城市病”具有重要作用，但同时面临建造和运维风险管控的挑战，亟待提高工程韧性，增加防灾减灾的能力（雷升祥等，2023）。

政府部门始终关注地下空间的规划开发和保护利用工作，《国家新型城镇化规划（2014-2020年）》《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，以及《中共中央国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》等文件均强调要在战略规划和实践工作层面充分考虑地上地下空间的整体开发、统筹利用和平衡发展。在系列法律法规和政策文件中，规定了城市地下空间的开发和利用必须根据经济和科技发展状况、遵循统筹协调、综合开发、合理利用的原则，充分考虑灾害防范、人防保障和通讯需求，并将地下空间规划作为城市发展的重要组成部分。

城市地下空间是城市地面空间的补充和延伸，同时，城市发展与城市地下空间的开发利用离不开标准的引领和支撑。为促进我国城市地下空间快速发展，有必要对现行国内外标准进行研究与分析的基础上，规划建立全面、科学的标准体系，为城市地下空间的全生命周期提供技术支持与工作指导。标准体系应涵盖规划设计至施工建设及运营管理等全生命周期环节。

2 国内城市地下空间标准现状分析

遵循《中共中央国务院关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》指引，为快速构建全新的国土空间规划技术标准体系，充分彰显标准化在国土空间规划全生命周期管理中的关键性地位，自然资源部与国家标准化管理委员会联合制定了《国土空间规划技术标准体系建设三年行动计划（2021-2023年）》，并将技术标准体系划分为基础通用类标准、编制审批类标准（包含总体规划、详细规划和相关专项规划子体系）、实施监督类标准、信息技术类标准等四类标准进行梳理，同时对创新国土空间规划标准制定工作机制，以及加强全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会国土空间规划分技术委员会（SAC/TC93/SC4）建设提出了要求。

根据全国标准信息公共服务平台等渠道的信息，本文将我国城市地下空间现行标准做了多维度划分。首先根据工程建设的周期，划分为基础通用标准和专用标准。其中专用标准又划分为规划设计、施工建设、运营管理等标准类目。依据技术方向标定，相关标准被划分为以下八大类别：综合、地下交通空间、地下市政空间、地下公共服务空间、地下物流空间、地下防灾减灾空间以及地下人防空间等。我国现行城市地下空间标准分类统计表见表1。

当前，我国城市地下空间标准化工作取得了阶段性进展，但细分领域的标准发展存在数量不均衡的现象。现行标准中地下轨道交通、人防工程等方面数量较多，而地下公共服务空间、地下防灾减灾空间及其他功能地下空间的标准存在着较大缺口。城市地下空间工程建设由于开发相对较晚，未形成完整的标准体系，以致对工程建设的指导较弱（王刚，2016）。虽然目前很多院校和科研机构都进行了大量关于地下空间防灾技术方面的专门研究（冯萍，2020），但是城市地下防灾减灾空间还未形成配套的国家和行业标准。城市地下公共服务空间只有少量地方标准，因此存在局限性（刘宇峥和王宗禹，2016），如DB23/T 1665-2015《地下商场消防安全管理》、DB44/T 1634-2015《地下停车场用LED灯具技术规范》等。

GB/T 41925-2022《城市地下空间与地下工程分类》将我国城市地下空间按照功能特性可划分为交通、市政公用、社会公共服务、物流、防灾减灾、人防等类型，同时界定了地下建筑、地下工程、地下设施等概念。2019年，住房和城乡建设部发布了国家建筑标准设计图集《城市地下空间人行出入口》，为城市地下空间人行出入口的地面建筑提供示例。此外，地下轨道交通作为城市重要基础设施和重大民生工程，我国在大力发展的同时出台了针对地下轨道交通规划设计、施工建造、运营管理全生命周期过程的多项标准。

在团体标准化方面，技术成果转化为标准较为活跃，围绕城市地下空间开发设计、安全监测，如中国科技产业化促进会发布的团体标准T/CSPSTC 88-2022《城市轨道交通地下基础设施综合监测系统设计规程》、T/CSPSTC 89-2022《地下交通枢纽运营期结构健康监测技术规程》、T/CSPSTC 102-2022《城市地下空间全要素信息平台建设指南》和T/CECS 481-2017《城市地下商业空间设计导则》，为城市地下空间建设与运营提供了全方位的技术支撑。

随着城市化的进程，越来越多的城市将地下空间纳入土地规划（刘超等，2022），并支持社会资本参与开发利用，地下商业街、地下仓储物流、地下文保等方向的标准化工作，也得到了各方关注。然而，依然存在城市地下空间相关标准滞后于地下空间建设发展的现象。城市地下空间标准的技术参数也存在交叉重复，如GB 50108-2008《地下工程防水技术规范》给出地下结构的迎水面钢筋保护层厚度不应小于50 mm，而GB 50157-2013《地铁设计规范》则提出明挖结构顶板及底板的迎水面钢筋保护层厚度为45 mm。

现阶段国内外城市地下空间领域标准主要聚焦在技术特性较强的设计与施工类标准，而运营、服务和管理类标准，以及基础性城市地下空间规划指南类标准相对缺失，现行标准还不能全面覆盖城市地下空间全生命周期建设与运营活动。随着可用土地资源渐趋紧张，以全局视角进行城市地下空间的规划及开发，并在此基础上加强城市地下空间标准的顶层设计也逐步提上日程。

3 国际国外城市地下空间标准现状分析

3.1 国际标准

国际标准化方面，由ISO/TC 138（流体输送用塑料管材、管件及阀门技术委员会）制定了3项ISO标准，见表2。ISO 11296-1∶2018和ISO 11297-1∶2018涉及地下污水管网，ISO 11298-1∶2018涉及地下供水管网。综合分析发现3项ISO国际标准均属于城市地下市政空间中的地下综合管廊相关标准，标准涉及领域较单一。

表2 城市地下空间相关现行国际标准Table 2 Current international standards related to urban underground space

3.2 美国标准

美国现有城市地下空间多项相关标准，涉及多个领域，且是最早提出 BIM 概念并进行BIM 技术研究的国家（李谧，2019）。由美国采暖、制冷与空调工程师协会（US-ASHRAE）制定的CH-18-C006，主要涉及地下铁路隧道的余热回收。该项标准提出了联合供冷供热系统的设计方案，以及为评估其性能而开发的模型，适用于大多数拥有地下基础设施系统的城市。由美国土木工程师协会（ASCE）制定的ASCE Manual of Practice No.118概述了在地下铺设公用电缆的方法，包括正式的地下管道系统和相对低成本的直埋设施，强调了成本效益和空间效率。由美国电气电子工程师学会（IEEE）制定的IEEE 1793∶2012侧重于地下输电线路，规定了架空和地下输电线路之间过渡设施的规划和设计中应考虑的因素。由美国防腐工程师协会（NACE）制定的NACE SP0375∶2018是关于城市地下管道保护的标准。由美国保险商实验所（UL）制定的UL 1746详细规定了钢质地下储罐的外部防腐系统。由美国给水工程协会（AWWA）制定的AWWA EDC52004收集和描述了现有的地下设施数据，并提供了一种分类方式。

3.3 欧洲标准

欧洲各国在城市地下空间的开发和利用有较为先进的经验（杨益和陈叶青，2018）。由英国标准协会（BSI）制定的BS EN 1918-3∶2016规定了地下储气库设施的通用基本原则。BS 8102∶2022给出防止地下建筑物进水的相关措施。由德国标准化学会（DIN）制定的DIN/TS 26061规定了地下液体储存罐运输和安装的要求。俄罗斯国家标准GOST-R 57817-2017提供了地下燃气库设计规范，适用于建设和改造储层中碳氢气体地下贮存库的设计。

3.4 日韩及其他国家标准

日本有关城市地下空间的标准，为日本城市地下空间规划、建设、运营提供有力支撑（米满宁和龙雁翎，2019）。在2000年发布了两项关于地下公共空间使用的相关标准。在2000年和2004年先后发布了“东京地下铁株式会社法”及其实施细则，规范了日本东京都内地铁的运营。

韩国在2021年提出了“地理资讯与地下空间综合地图产品规格”标准，定义了地下空间综合地图的产品规格。针对地下交通空间，韩国环境部发布了地下通道的施行规则。

由加拿大标准协会（CA-CSA）制定的CSA Z800-18标准涵盖了降低地下室洪水风险的措施，以及在发生洪水事件时减轻对财产、公共安全和公共健康的不利影响的措施。澳大利亚标准AS 5488.2∶2019从工程角度编写，为可能影响地下设施的项目的信息管理和决策工具提供了框架，适用于所有现有（包括冗余）和在建地下公用设施基础设施及相关地表特征。

4 城市地下空间标准需求分析

总体看，目前国际上针对城市地下空间的标准化工作还有较大的持续发展空间。美国是城市地下空间开发利用的先发国家，现行标准中对地下交通、市政、物流等空间的标准均有涉及，已建立了较为完善的城市地下空间标准框架。欧洲各国涉及城市地下空间的标准在对城市地下空间类型划分的尺度并不一致，亟须制定城市地下空间规划和分类的欧洲标准，欧洲各国可根据欧洲标准规范相关标准的制定。分析表明，国际与国外城市地下空间尚无统一的分类准则，现行标准主要强调地下空间的规划与建设，而关于运营及管理方面则较为匮乏。

我国城市地下空间建设标准体系尚未完全成型，各级技术标准对建设实际的指导作用也有待进一步加强。部分原因是城市地下空间开发和配合开展的标准化工作起步较晚（陈辉等，2009）。另外，由于缺乏顶层设计和整体规划，相关标准也暴露出部分问题（肖俏珏，2023），如标准对专业技术领域的覆盖未能全面，标准涉及的技术领域有部分重叠，以及标准内容与当前技术发展现状不匹配等问题，阻碍了新技术、新材料和新工艺的推广使用。目前我国的城市地下空间标准体系正在逐步形成和完善之中，其强制性和法律效力正在不断加强，与标准体系相配套的专业标准和技术规范的重要性日渐显现。

我国已开始逐步构建并完善城市地下空间的标准体系，该体系的强制力和法律效应逐渐体现。然而，我国城市地下空间的所有权仍不明确，法律保障力度仍待加强（徐生钰和文乾，2022；杨成锦和祝伟夫，2023）。具体来说，涉及城市地下空间的综合性法律缺失，单项法规间的对接混乱，没有构成严谨的法律体系，给城市地下空间资源的合理利用带来困难。此外，有关的国家规范和标准已落后于城市地下空间的快速发展（朱合华等，2019）。

在城市地下空间标准的制定和执行中，缺乏顶层规划容易导致零散无序的状况。具体表现为：规划、建设和管理标准之间缺乏有机联系，引发标准冲突，进而影响到后续标准的实行。相关标准在制定中缺乏前瞻性，多数标准从城市地下空间的规划和建设角度出发，专注于完善城市地面功能，很少考虑到城市地下空间管理和评估的长远效益。

此外，在数字化和人工智能技术快速发展的大背景下，城市地下空间的智能管控需求越来越迫切（李微等，2016），智慧化相关的技术规格在地下空间规划、建设以及运营维护方面仍有很大的提高空间。依据顶层设计方法论，结合物联网技术与可视化管理理念，我国城市地下空间发展阶段可分为数字地下空间、感知地下空间、智慧地下空间，持续推进城市地下空间管理水平的提高可进一步保障地下空间的稳定安全运行（谭章禄等，2015），并在标准体系建设过程中进一步扩展数字化建设方面的标准规范。

5 结论

本文通过梳理和分析了国内外地下空间标准类型、现状和特点，并在此基础上，从完善我国城市地下空间标准体系规划，提升城市地下空间领域标准质量角度出发，提出三方面建议：

一是补充和修订现有城市地下空间标准，建立健全我国城市地下空间标准体系。城市地下空间逐渐步入网络化建设阶段，涵盖领域也从以往人防工程和轨道交通扩展至地下商业街区、地下仓储物流以及地下文保等工程。这些项目在开发过程中受到现行标准的制约，限制了其发展和效益。因此，新制定和持续修订城市地下空间标准，构建更为科学合理的地下空间标准体系是促进未来发展的重要工作。标准体系应更广泛地考虑地下空间开发类别及其相互关系，为我国城市地下空间开发和利用提供有力的技术支撑与保障。

二是重视绿色建设标准布局，推动城市地下空间可持续发展进程。可持续发展是当前城市地下空间规划和施工必需秉持的理念，制定规划设计、施工建设到运营管理等环节的绿色建设标准至关重要。为此，需通过规范化的技术与管理手段，以节约资源、降低对环境的负面影响为核心，确保城市地下空间的质量和安全性，实现科学、节能、减排、环保的绿色愿景。

三是紧跟新技术发展，更新城市地下空间标准。当前数字化技术的应用使得城市地下空间建模更加精准便利，在设计阶段可进行更全面的模拟测试。其次，AI等新技术的引入，使地下空间运营管理实现智能化提升。现有的标准是基于传统建设工艺以及运营理念而制定的，无法适应当前需要。标准制定者要不断更新运营理念，积极探索新技术在城市地下空间规划、建设和运营管理中的实际应用，紧随新技术的发展制定城市地下空间规划、建设和运营标准。

［附中文参考文献］

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